Добавить новость

Болтон: назначение Габбард главой разведки США принесет облегчение России и Китаю

Россия выразила протест председательству Дании на Форуме ОБСЕ из-за его русофобии

СК возбудил уголовное дело после призывов студентов МФЮА «резать русню»

В Реутове открылась выставка известного художника



News in English


Новости сегодня

Новости от TheMoneytizer

How did life begin on Earth? A lightning strike of an idea.

About four billion years ago, Earth resembled the set of a summer sci-fi blockbuster. The planet’s surface was a harsh and barren landscape, recovering from hellish asteroid strikes, teeming with volcanic eruptions, and lacking enough nutrients to sustain even the simplest forms of life.

The atmosphere was composed predominantly of inert gases like nitrogen and carbon dioxide, meaning they did not easily engage in chemical reactions necessary to form the complex organic molecules that are the building blocks of life. Scientists have long sought to discover the key factors that enabled the planet’s chemistry to change enough to form and sustain life.

Now, new research zeroes in on how lightning strikes may have served as a vital spark, transforming the atmosphere of early Earth into a hotbed of chemical activity. In the study, published in Proceedings of the National Academy of Sciences, a team of Harvard scientists identified lightning-induced plasma electrochemistry as a potential source of reactive carbon and nitrogen compounds necessary for the emergence and survival of early life.

“The origin of life is one of the great unanswered questions facing chemistry,” said George M. Whitesides, senior author and the Woodford L. and Ann A. Flowers University Research Professor in the Department of Chemistry and Chemical Biology. How the fundamental building blocks of “nucleic acids, proteins, and metabolites emerged spontaneously remains unanswered.”

One of the most popular answers to this question is summarized in the so-called RNA World hypothesis, Whitesides said. That is the idea that available forms of the elements, such as water, soluble electrolytes, and common gases, formed the first biomolecules. In their study, the researchers found that lightning could provide accessible forms of nitrogen and carbon that led to the emergence and survival of biomolecules.

A plasma vessel used to mimic cloud-to-ground lightning and its resulting electrochemical reactions. The setup uses two electrodes, with one in the gas phase and the other submerged in water enriched with inorganic salts.

Credit: Haihui Joy Jiang

Researchers designed a plasma electrochemical setup that allowed them to mimic conditions of the early Earth and study the role lightning strikes might have had on its chemistry. They were able to generate high-energy sparks between gas and liquid phases — akin to the cloud-to-ground lightning strikes that would have been common billions of years ago.

The scientists discovered that their simulated lightning strikes could transform stable gases like carbon dioxide and nitrogen into highly reactive compounds. They found that carbon dioxide could be reduced to carbon monoxide and formic acid, while nitrogen could be converted into nitrate, nitrite, and ammonium ions.

These reactions occurred most efficiently at the interfaces between gas, liquid, and solid phases — regions where lightning strikes would naturally concentrate these products. This suggests that lightning strikes could have locally generated high concentrations of these vital molecules, providing diverse raw materials for the earliest forms of life to develop and thrive.

“Given what we’ve shown about interfacial lightning strikes, we are introducing different subsets of molecules, different concentrations, and different plausible pathways to life in the origin of life community,” said Thomas C. Underwood, co-lead author and Whitesides Lab postdoctoral fellow. “As opposed to saying that there’s one mechanism to create chemically reactive molecules and one key intermediate, we suggest that there is likely more than one reactive molecule that might have contributed to the pathway to life.”

The findings align with previous research suggesting that other energy sources, such as ultraviolet radiation, deep-sea vents, volcanoes, and asteroid impacts, could have also contributed to the formation of biologically relevant molecules. However, the unique advantage of cloud-to-ground lightning is its ability to drive high-voltage electrochemistry across different interfaces, connecting the atmosphere, oceans, and land.

The research adds a significant piece to the puzzle of life’s origins. By demonstrating how lightning could have contributed to the availability of essential nutrients, the study opens new avenues for understanding the chemical pathways that led to the emergence of life on Earth. As the research team continues to explore these reactions, they hope to uncover more about the early conditions that made life possible and to improve modern applications.

“Building on our work, we are now experimentally looking at how plasma electrochemical reactions may influence nitrogen isotopes in products, which has a potential geological relevance,” said co-lead author Haihui Joy Jiang, a former Whitesides lab postdoctoral fellow. “We are also interested in this research from an energy-efficiency and environmentally friendly perspective on chemical production. We are studying plasma as a tool to develop new methods of making chemicals and to drive green chemical processes, such as producing fertilizer used today.”

Harvard co-authors included Professor Dimitar D. Sasselov in the Department of Astronomy and Professor James G. Anderson in the Department of Chemistry and Chemical Biology, Department of Earth and Planetary Sciences, and the Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences.

The study not only sheds light on the past but also has implications for the search for life on other planets. Processes the researchers described could potentially contribute to the emergence of life beyond Earth.

“Lightning has been observed on Jupiter and Saturn; plasmas and plasma-induced chemistry can exist beyond our solar system,” Jiang said. “Moving forward, our setup is useful for mimicking environmental conditions of different planets, as well as exploring reaction pathways triggered by lightning and its analogs.”

Читайте на 123ru.net


Новости 24/7 DirectAdvert - доход для вашего сайта



Частные объявления в Вашем городе, в Вашем регионе и в России



Smi24.net — ежеминутные новости с ежедневным архивом. Только у нас — все главные новости дня без политической цензуры. "123 Новости" — абсолютно все точки зрения, трезвая аналитика, цивилизованные споры и обсуждения без взаимных обвинений и оскорблений. Помните, что не у всех точка зрения совпадает с Вашей. Уважайте мнение других, даже если Вы отстаиваете свой взгляд и свою позицию. Smi24.net — облегчённая версия старейшего обозревателя новостей 123ru.net. Мы не навязываем Вам своё видение, мы даём Вам срез событий дня без цензуры и без купюр. Новости, какие они есть —онлайн с поминутным архивом по всем городам и регионам России, Украины, Белоруссии и Абхазии. Smi24.net — живые новости в живом эфире! Быстрый поиск от Smi24.net — это не только возможность первым узнать, но и преимущество сообщить срочные новости мгновенно на любом языке мира и быть услышанным тут же. В любую минуту Вы можете добавить свою новость - здесь.




Новости от наших партнёров в Вашем городе

Ria.city

В Подольске устанавливают стелу «Город трудовой доблести»

В зоне ЛОС ЖК «Легенда» вертикальное благоустройство выполнено на 80%

Юношеский оркестр Башмета сыграл Шуберта и Шостаковича в Нижнем Новгороде

Иран дал России обещание не отдаляться после заключения ядерной сделки с Европой

Музыкальные новости

Участники из Бразилии и Мадагаскара победили в финале Международного конкурса детской авторской песни «Наше поколение»

Путин пригласил президента Абхазии на празднование 80-летия Победы в Москве

Росгвардия объявляет «амнистию» владельцам оружия, изъявившим желание сдать его для использования в рамках специальной военной операции

Росгвардейцы обеспечили безопасность транспортировки ракеты-носителя «Союз-2.1А» на космодроме «Байконур»

Новости России

В России предложили увеличить штрафы за нарушение ПДД

Юношеский оркестр Башмета сыграл Шуберта и Шостаковича в Нижнем Новгороде

Уплотнить верхние слои: российские учёные придумали, как предотвратить торфяные пожары

Для пользы тела. Как помогает снижать вес новый класс препаратов?

Экология в России и мире

Госпожа удача

Питчинг Релиза. Отправить релиз на Питчинг.

Сеть клиник «Будь Здоров» приняла участие в фестивале трудоустройства «Профи будущего»

Всемирный день качества отметили в филиале «Московском» ООО «ЛокоТех-Сервис»

Спорт в России и мире

Рублёв объяснил своё неудачное выступление на Итоговом турнире ATP

Непреодолимая преграда: Медведев снова проиграл Синнеру и не смог выйти в полуфинал Итогового турнира ATP

Рублёв — о неудаче на Итоговом турнире: ничего сверхъестественного не было

Медведев — о целях на сезон: надо заново попробовать чуть с меньшей самоуверенностью

Moscow.media

18 ноября День рождения Деда Мороза

Из бюджета Екатеринбурга потратят почти 30 млн рублей на подсветку ККТ "Космос"

Неудачный разворот: под Орлом «Changan» въехал в «Приору». Пострадал ребенок

«Грузовичкоф» принял участие в открытии Общественной приемной по вопросам логистики











Топ новостей на этот час

Rss.plus






DikGAZETE: размещение США ядерных ракет в ЕС грозит миру катастрофой

Школу сахарного диабета открыли для пенсионеров в Истре

В Жуковском мужчина избил водителя автобуса и устроил стрельбу

Юношеский оркестр Башмета сыграл Шуберта и Шостаковича в Нижнем Новгороде